Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng vật liệu WS2 có cấu trúc nano

MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG 10 DANH MỤC CÁC HÌNH 10 MỞ ĐẦU .1 1.Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài .1 2.Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Phương pháp nghiên cứu, đối tượng phạm vi nghiên cứu: Nội dung nghiên cứu Cấu trúc báo cáo: .4 CHƯƠNG TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .5 1.1 GIỚI THIỆU VỀ WS2 HÌNH 1.1 CẤU TRÚC CỦA WS2 HÌNH 1.2 CƠ CHẾ SẢN XUẤT HYDRO CỦA VẬT LIỆU WS2/G-C3N4 1.2 GIỚI THIỆU VỀ g-C3N4 .9 HÌNH 1.3 MẶT PHẲNG GRAPHITIC (A) HEXAGONAL VÀ (B) ORTHORHOMBIC C3N4 10 HÌNH 1.4 TRIAZINE (TRÁI) VÀ MÔ HÌNH KẾT NỐI TRÊN NỀN TẢNG TRI- S- TRIAZINE (PHẢI) CỦA NHỮNG DẠNG THÙ HÌNH G-C3N4 TIỀM NĂNG 12 HÌNH 1.5 CON ĐƯỜNG PHẢN ỨNG HÌNH THÀNH G-C3N4 TỪ CHẤT BAN ĐẦU DICYANDIAMIDE (C), (A) MẠNG LƯỚI G-C3N4, (B) HÌNH ẢNH KHỐI BỘT G-C3N4 (MÀU VÀNG) [29] .14 HÌNH 1.6 CON ĐƯỜNG NGƯNG TỤ HÌNH THÀNH G-S-C3N4 TỪ THIOUREA [31] 15 1.3 GIỚI THIỆU VỀ XANH METHYLEN (MB) 15 1.3.1 Cấu trúc hóa học, đặc tính xanh methylen 15 HÌNH 1.7 DẠNG OXY HÓA VÀ DẠNG KHỬ CỦA XANH METHYLEN 16 BẢNG 1.1 MỘT SỐ THÔNG TIN VỀ XANH METYLEN 16 1.3.2 Ứng dụng 17 1.4 GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG VÀ TIỀM NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CHÚNG 17 1.4.1 Năng lượng mặt trời ứng dụng xúc tác quang .17 1.4.2 Khái niệm xúc tác quang chế phản ứng 19 HÌNH 1.8 CƠ CHẾ PHẢN ỨNG XÚC TÁC QUANG 22 HÌNH 1.9 SƠ ĐỒ CƠ CHẾ LANGMUIR- HINSHELWOOD 23 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 25 2.1 TỔNG HỢP VẬT LIỆU XÚC TÁC 25 2.1.1 Hóa chất: 25 BẢNG 2.1 DANH MỤC HÓA CHẤT DÙNG TRONG ĐỀ TÀI 25 2.1.2 Dụng cụ 25 2.1.3 Tổng hợp vật liệu xúc tác 26 2.1.3.1 Tổng hợp WS2/g-C3N4 26 2.1.3.2 Tổng hợp WS2 26 2.1.3.3 Tổng hợp g-C3N4 tinh khiết có kiểu cấu trúc graphit 26 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU 27 2.2.2 Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 28 2.2.5 Phổ Raman 31 2.2.6 Phổ tán sắc lượng tia X (EDS) 31 2.3 THỬ HOẠT TÍNH XÚC TÁC 33 HÌNH 2.1 SƠ ĐỒ MÔ TẢ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG VÀ HẤP PHỤ 34 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU 35 3.1.1 Vật liệu WS2 /g-C3N4 tỉ lệ khác 35 HÌNH 3.1 MÀU SẮC MẪU G-C3N4 TINH KHIẾT 35 HÌNH 3.2 MÀU SẮC CÁC MẪU NWS2/G-C3N4 NUNG Ở NHIỆT ĐỘ 5000C 36 HÌNH 3.4 GIẢN ĐỒ NHIỄU XẠ TIA X CỦA WS2 38 HÌNH 3.5 GIẢN ĐỒ NHIỄU XẠ TIA X CỦA 10WS2/G-C3N4 (A), 20WS2/G-C3N4 (B), 30WS2/G-C3N4 (C), 40WS2/G-C3N4 (D) 39 HÌNH 3.6 HÌNH ẢNH TEM CỦA MẪU G-C3N4(A), 20WS2/G-C3N4 (B,C,D) 40 HÌNH 3.7 ẢNH SEM CỦA 10WS2/G-C3N4 (A), 20WS2/G-C3N4 (B), 30WS2/G-C3N4 (C) VÀ 40WS2/G-C3N4 (D) 41 HÌNH 3.8 PHỔ HỒNG NGOẠI CỦA G-C3N4 42 HÌNH 3.9 PHỔ HỒNG NGOẠI CỦA 10WS2/G-C3N4 (A), 20WS2/G-C3N4 (B), 30WS2/G-C3N4 (C), 40WS2/G-C3N4 (D) 43 HÌNH 3.10 PHỔ RAMAN CỦA 10WS2/G-C3N4 (A), 20WS2/G-C3N4 (B)44 HÌNH 3.11 ẢNH EDS CỦA CÁC MẪU 10WS2/G-C3N4 (A), 20WS2/GC3N4 (B), 30WS2/G-C3N4 (C), 40WS2/G-C3N4 (D) 45 BẢNG 3.1 THÀNH PHẦN CỦA W VÀ S CỦA CÁC MẪU NWS2/G-C3N4 45 3.2 HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG CỦA WS2/g-C3N4 .47 3.2.1 Phương pháp xác định nồng độ xanh methylen 47 HÌNH 3.13 PHỔ UV-VIS CỦA DUNG DỊCH XANH METHYLEN 47 3.2.2 Khảo sát hoạt tính xúc tác quang 47 HÌNH 3.13 ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN SỰ PHỤ THUỘC C/C0 CỦA XANH METHYLENE THEO THỜI GIAN PHẢN ỨNG T TRÊN CÁC VẬT LIỆU Ở 5000C .50 HÌNH 3.14 ĐỒ THỊ MÔ PHỎNG MÔ HÌNH LANGMUIRHINSHELWOOD CỦA CÁC MẪU VẬT LIỆU Ở 5000C 51 BẢNG 3.2 BẢNG TỔNG KẾT SỐ LIỆU HẰNG SỐ TỐC ĐỘ THEO MÔ HÌNH LANGMUIR-HINSHEWOOD 52 KẾT LUẬN .53 KIẾN NGHỊ 54 HÌNH KN.1 GIẢN ĐỒ NHIỄU XẠ TIA X CỦA 10WO3-650 (A), 20WO3650 (B), 30WO3-650 (C), 40WO3-650 (D) .55 HÌNH KN.2 ẢNH SEM CỦA 10WO3-650 (A), 20WO3-650 (B), 30WO3-650 (C), 40WO3-650 (D) 55 HÌNH KN.3 ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN SỰ PHỤ THUỘC C/C0 CỦA XANH METHYLENE THEO THỜI GIAN PHẢN ỨNG T TRÊN CÁC VẬT LIỆU NWO3-650 56 HÌNH KN.4 ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN SỰ PHỤ THUỘC C/C0 CỦA XANH METHYLENE THEO THỜI GIAN PHẢN ỨNG T TRÊN CÁC VẬT LIỆU 10WO3-650 VÀ 20WS2/G-C3N4, 30WS2/G-C3N4, 40WS2/G-C3N4 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO .57 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Cm EDX (hay EDS) g g-C3N4 WS2 Chú thích Centimet Energy Dispersive X-Ray (Phương pháp phổ tán sắc lượng tia X) Gam Cacbon nitrua dạng graphit Tungsten sulfide IR Infrared spectroscopy (Phổ hồng ngoại) mg Miligam ml Mililit nm Nanomet SEM Scanning Electron Microscopy (Phương pháp hiển vi quét điện tử) UV-vis UV-VisibleDiffuseReflectanceSpectroscopy (Phương pháp phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại khả kiến) VB (Valance band) Vùng hóa trị XRD X-ray Diffraction (Giản đồ nhiễu xạ) DANH MỤC CÁC BẢNG MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG 10 DANH MỤC CÁC HÌNH 11 MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .5 HÌNH 1.1 CẤU TRÚC CỦA WS2 HÌNH 1.2 CƠ CHẾ SẢN XUẤT HYDRO CỦA VẬT LIỆU WS2/G-C3N4 HÌNH 1.3 MẶT PHẲNG GRAPHITIC (A) HEXAGONAL VÀ (B) ORTHORHOMBIC C3N4 10 HÌNH 1.4 TRIAZINE (TRÁI) VÀ MÔ HÌNH KẾT NỐI TRÊN NỀN TẢNG TRI- S- TRIAZINE (PHẢI) CỦA NHỮNG DẠNG THÙ HÌNH G-C3N4 TIỀM NĂNG 12 HÌNH 1.5 CON ĐƯỜNG PHẢN ỨNG HÌNH THÀNH G-C3N4 TỪ CHẤT BAN ĐẦU DICYANDIAMIDE (C), (A) MẠNG LƯỚI G-C3N4, (B) HÌNH ẢNH KHỐI BỘT G-C3N4 (MÀU VÀNG) [29] .14 HÌNH 1.6 CON ĐƯỜNG NGƯNG TỤ HÌNH THÀNH G-S-C3N4 TỪ THIOUREA [31] 15 HÌNH 1.7 DẠNG OXY HÓA VÀ DẠNG KHỬ CỦA XANH METHYLEN 16 BẢNG 1.1 MỘT SỐ THÔNG TIN VỀ XANH METYLEN 16 HÌNH 1.8 CƠ CHẾ PHẢN ỨNG XÚC TÁC QUANG 22 HÌNH 1.9 SƠ ĐỒ CƠ CHẾ LANGMUIR- HINSHELWOOD 23 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 25 BẢNG 2.1 DANH MỤC HÓA CHẤT DÙNG TRONG ĐỀ TÀI 25 HÌNH 2.1 SƠ ĐỒ MÔ TẢ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG VÀ HẤP PHỤ 34 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 HÌNH 3.1 MÀU SẮC MẪU G-C3N4 TINH KHIẾT 35 HÌNH 3.2 MÀU SẮC CÁC MẪU NWS2/G-C3N4 NUNG Ở NHIỆT ĐỘ 5000C 36 HÌNH 3.4 GIẢN ĐỒ NHIỄU XẠ TIA X CỦA WS2 38 HÌNH 3.5 GIẢN ĐỒ NHIỄU XẠ TIA X CỦA 10WS2/G-C3N4 (A), 20WS2/G-C3N4 (B), 30WS2/G-C3N4 (C), 40WS2/G-C3N4 (D) 39 HÌNH 3.6 HÌNH ẢNH TEM CỦA MẪU G-C3N4(A), 20WS2/G-C3N4 (B,C,D) 40 HÌNH 3.7 ẢNH SEM CỦA 10WS2/G-C3N4 (A), 20WS2/G-C3N4 (B), 30WS2/G-C3N4 (C) VÀ 40WS2/G-C3N4 (D) 41 HÌNH 3.8 PHỔ HỒNG NGOẠI CỦA G-C3N4 42 HÌNH 3.9 PHỔ HỒNG NGOẠI CỦA 10WS2/G-C3N4 (A), 20WS2/G-C3N4 (B), 30WS2/G-C3N4 (C), 40WS2/G-C3N4 (D) 43 HÌNH 3.10 PHỔ RAMAN CỦA 10WS2/G-C3N4 (A), 20WS2/G-C3N4 (B)44 HÌNH 3.11 ẢNH EDS CỦA CÁC MẪU 10WS2/G-C3N4 (A), 20WS2/GC3N4 (B), 30WS2/G-C3N4 (C), 40WS2/G-C3N4 (D) 45 BẢNG 3.1 THÀNH PHẦN CỦA W VÀ S CỦA CÁC MẪU NWS2/G-C3N4 45 HÌNH 3.13 PHỔ UV-VIS CỦA DUNG DỊCH XANH METHYLEN 47 HÌNH 3.13 ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN SỰ PHỤ THUỘC C/C0 CỦA XANH METHYLENE THEO THỜI GIAN PHẢN ỨNG T TRÊN CÁC VẬT LIỆU Ở 5000C .50 HÌNH 3.14 ĐỒ THỊ MÔ PHỎNG MÔ HÌNH LANGMUIRHINSHELWOOD CỦA CÁC MẪU VẬT LIỆU Ở 5000C 51 BẢNG 3.2 BẢNG TỔNG KẾT SỐ LIỆU HẰNG SỐ TỐC ĐỘ THEO MÔ HÌNH LANGMUIR-HINSHEWOOD 52 KẾT LUẬN .53 KIẾN NGHỊ 54 HÌNH KN.1 GIẢN ĐỒ NHIỄU XẠ TIA X CỦA 10WO3-650 (A), 20WO3650 (B), 30WO3-650 (C), 40WO3-650 (D) .55 HÌNH KN.2 ẢNH SEM CỦA 10WO3-650 (A), 20WO3-650 (B), 30WO3-650 (C), 40WO3-650 (D) 55 HÌNH KN.3 ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN SỰ PHỤ THUỘC C/C0 CỦA XANH METHYLENE THEO THỜI GIAN PHẢN ỨNG T TRÊN CÁC VẬT LIỆU NWO3-650 56 HÌNH KN.4 ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN SỰ PHỤ THUỘC C/C0 CỦA XANH METHYLENE THEO THỜI GIAN PHẢN ỨNG T TRÊN CÁC VẬT LIỆU 10WO3-650 VÀ 20WS2/G-C3N4, 30WS2/G-C3N4, 40WS2/G-C3N4 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO .57 DANH MỤC CÁC HÌNH 47 3.2 HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG CỦA WS2/g-C3N4 3.2.1 Phương pháp xác định nồng độ xanh methylen Để có sở xác định đường chuẩn xanh metylen, phổ UV – Vis dung dịch xanh methylen đo trình bày hình 3.13 Phổ cực đại 663 nm Vì định lượng nồng độ xanh methylen dung dịch đo mật độ quang bước sóng Hình 3.13 Phổ UV-Vis dung dịch xanh methylen 3.2.2 Khảo sát hoạt tính xúc tác quang Như tài liệu công bố, xanh methylene hấp phụ mạnh nhiều vật liệu Vì đề có sở xác định thời gian cân hấp phụ, khảo sát hấp phụ vật liệu cách khuấy dung dịch xanh methylene có mặt chất xúc tác nồng độ xanh methylene đo thời điểm khác Kết trình bày hình 3.14 Chỉ riêng 10WS 2/gC3N4 sau cân hấp phụ, riêng đối vwosi vật liệu khác gần hấp phụ không đáng kể 48 Hình 3.14 Dung lượng hấp phụ xanh methylene theo thời gian vật liệu 10WS2/g-C3N4 (a), 20WS2/g-C3N4 (b), 30WS2/g-C3N4 (c) 40WS2/g-C3N4 (d) Với mục đích so sánh, hoạt tính xúc tác WS2 g-C3N4 điều chế từ thiourea đánh giá hoạt tính xúc tác kết trình bày hình 3.15 Chúng ta dễ dàng nhận thấy hoạt tính xúc tác WS2 tốt nhiều so với g-C3N4 Sau phản ứng, độ chuyển hóa xanh methylene WS2 g-C3N4 tương ứng 41 15% 49 Hình 3.15 Đồ thị biểu diễn C/Co WS2 g-C3N4 phản ứng phân hủy xanh methylen Hoạt tính xúc quang vật liệu sau kết hợp WS2 với g-C3N4, thí nghiệm phân hủy dung dịch xanh methylen tiến hành điều kiện ánh sáng đèn dây đốt vonfram công suất 100W có kết hợp kính lọc tia UV Sau khuấy hỗn hợp phản ứng bóng tối mẫu 10WS 2/g-C3N4 mẫu lại, hỗn hợp phản ứng khuấy ánh sáng đèn dây đốt chắn kính lọc tia UV cốc hở Theo thời gian, cường độ màu dung dịch nhạt dần Đồ thị biểu diễn phụ thuộc C/C theo thời gian thể Hình 3.15, C nồng độ dung dịch xanh methylene sau chạy bóng tối C nồng độ dung dịch xanh methylene thời gian phản ứng t 50 Do mẫu 10WS2/g-C3N4 hấp phụ tốt nên dùng nồng độ đầu 30 mg/L, riêng mẫu khác 10 mg/L Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc C/C0 xanh methylene theo thời gian phản ứng t vật liệu 5000C Đồ thị rằng, so sánh mẫu mẫu 10WS 2/g-C3N4 có hoạt tính xúc tác tốt so với mẫu WS2/g-C3N4 khác tốt nhiều so với mẫu WS2 g-C3N4 tinh khiết Sau phản ứng, độ chuyển hóa xanh methylen mẫu đạt 72,7% Trong đó, mẫu lại, nồng độ xanh methylen giảm thời gian thấp mẫu 40WS 2/g-C3N4 Kết đánh giá hoạt tính xúc tác mẫu 10WS 2/g-C3N4 tốt nhất, sau đến 20WS2/g-C3N4 cuối hai mẫu 30WS2/g-C3N4 40WS2/g-C3N4 gần 51 Kết hàm lượng tương đối WS2 cao có mẫu 10WS2/g-C3N4 20WS2/g-C3N4 Tuy nhiên, có WS2 nguyên chất hoạt tính xúc tác không cao Điều chứng tỏ có hiệu ứng cộng hợp (synergic effect) hai chất WS2 g-C3N4 Để nghiên cứu động học trình phản ứng, áp dụng mô hình Langmuir-Hinshelwood kết thu sau (hình 3.14) Hình 3.14 Đồ thị mô mô hình Langmuir-Hinshelwood mẫu vật liệu 5000C 52 Qua đồ thị thiết lập, thấy điểm gần nằm đường thẳng mối quan hệ ln(Co/C) theo thời gian gần tuyến tính với giá trị R cao Do đó, khẳng định vật liệu tham gia trình xúc tác quang tuân theo mô hình Langmuir-Hinshewood Từ đồ thị, dễ dàng xác định số tốc độ phản ứng k tổng hợp bảng 3.2 Bảng 3.2 Bảng tổng kết số liệu số tốc độ theo mô hình LangmuirHinshewood STT Mẫu vật liệu Hằng số tốc độ k Hệ số hồi quy R2 10WS2/g-C3N4 0.15040 0.93836 20WS2/g-C3N4 0.13432 0.97231 30WS2/g-C3N4 0.07942 0.98257 40WS2/g-C3N4 0.05814 0.96937 Kết cho thấy số tốc độ phản ứng có khác biệt vật liệu mang tính đặc trưng Hằng số tốc độ giảm dần theo thứ tự: 10WS2/g-C3N4 > 20WS2/g-C3N4 > 30WS2/g-C3N4 > 40WS2/g-C3N4 Tóm lại, kết luận đánh giá hoạt tính xúc tác vai trò việc kết hợp WS2 với g-C3N4 tạo nên vật liệu cải thiện hoạt tính xúc tác quang WS2 Kết mở việc gắn WS2 lên chất khác để làm tăng hoạt tính xúc tác quang số ứng dụng khác 53 KẾT LUẬN Từ kết thu trên, số kết luận luận văn rút sau: Tổng hợp thành công vật liệu WS2/g-C3N4 kiểu cấu trúc lớp phương pháp đơn giản từ tungstic acid thioure tỉ lệ khối lượng khác nhau, kí hiệu nWS2/g-C3N4 với n = 10, 20, 30, 40 tương ứng với tỉ lệ tungstic acid : thioure 1:10, 1:20, 1:30, 1:40 Trong đó, WS2 dạng nano bao bọc lớp g-C3N4 Hàm lượng tương đối WS2 giảm dần từ mẫu có n = 10 đến 40, lúc hàm lượng gC3N4 theo chiều hướng ngược lại Việc hàm lượng g-C3N4 tăng tỷ phần thiourea cao hỗn hợp phản ứng Các vật liệu WS2/g-C3N4 có khả đóng vai trò chất xúc tác quang phân hủy xanh methylen dung dịch nước điều kiện ánh sáng khả kiến Trong đó, mẫu 10WS2/g-C3N4 có hoạt tính xúc tác quang cao nhất, làm giảm 72,7% hàm lượng xanh methylen phản ứng Có hiệu ứng cộng hợp WS2 g-C3N4 việc cải thiện xúc tác quang Hiệu ứng phát huy tỉ phần WS2 với g-C3N4 thích hợp 54 KIẾN NGHỊ Kết ban đầu nghiên cứu thêm cho việc ứng dụng để phân hủy hợp chất hữu độc hại nước điều kiện ánh sáng mặt trời Đề tài phát triển thêm mẫu vật liệu tổng hợp từ acid tungstic thioure nung nhiệt độ khác Khi nung acid tungstic thioure nhiệt độ 650 0C tạo nên tungsten trioxide WO3 chất xúc tác quang đáng mong đợi Các mẫu vật liệu kí hiệu nWO 3-650 với n = 10, 20, 30, 40 tương ứng tỉ lệ khối lượng acid tungstic : thioure 1:10, 1:20, 1:30, 1:40 nung 6500C Khi so sánh mẫu mẫu 10WO3-650 có hoạt tính xúc tác tốt so với mẫu WO3-650 khác tốt mẫu nung 5000C 20WS2/g-C3N4, 30WS2/g-C3N4, 40WS2/g-C3N4 Sau phản ứng, độ chuyển hóa xanh methylen mẫu đạt 68,08% Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu trình bày hình KN.1 Nhìn chung hình dạng phổ gần Các đỉnh nhiễu xạ (2θ = 16, 23, 26, 29, 34, 35, 38, 49, 52, 56 62º) thể liên kết tungsten trioxide WO3, hệ thống tinh thể đơn tà Các đỉnh cho cường độ cao tập trung vùng góc nhiễu xạ 2θ = 22 ÷ 250 Các đỉnh tương ứng với khoảng cách W-W O-O dọc theo trục tinh thể 55 Hình KN.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X 10WO3-650 (a), 20WO3-650 (b), 30WO3-650 (c), 40WO3-650 (d) Hình ảnh SEM mẫu trình bày hình KN.2 Hình KN.2 Ảnh SEM 10WO3-650 (a), 20WO3-650 (b), 30WO3-650 (c), 40WO3-650 (d) 56 Để khảo sát hoạt tính xúc quang vật liệu nWO3-650, hành thí nghiệm phân hủy dung dịch xanh methylen (nồng độ 10mg/l) tương tự nWS2/g-C3N4 Theo thời gian, cường độ màu dung dịch nhạt dần Hình KN.3 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc C/C0 xanh methylene theo thời gian phản ứng t vật liệu nWO3-650 Kết so sánh tính chất xúc tác nWO3-650 với nWS2/g-C3N4 trình bày hình KN.4 Hình KN.4 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc C/C0 xanh methylene theo thời gian phản ứng t vật liệu 10WO3-650 20WS2/g-C3N4, 30WS2/g-C3N4, 40WS2/g-C3N4 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J Zhang, Y Wu, M Xing, S.A.K Leghari, S Sajjad, Development of modified N doped TiO2 photocatalyst with metals,nonmetals and metal oxides, Energy Environ Sci., 2004, 3, 715–726 [2] R Abe, Recent progress on photocatalytic and photoelectrochemical water splitting under visible light irradiation, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 2010, 11, 179–209 [3] A Lei, B Qu, W Zhou, Y Wang, Q Zhang, B Zou, Facile synthesis and enhanced photocatalytic activity of hierarchical porous ZnO microspheres, Materials Letters, 2012, 66, 72–75 [4] R M Mohamed, D L McKinney, W M Sigmund, Enhanced nanocatalysts, Materials Science and Engineering R, 2012, 73, 1–13 [5] Maxwell Selase Akple, Jingxiang Low, S Wageh, Ahmed A Al-Ghamd, Jiaguo Yu, Jun Zhang, Enhanced visible light photocatalytic H 2-production of gC3N4/WS2 composite heterostructures, Applied Surface Science, 2015, 358, 196– 203 [6] Konda Shiva, H.S.S.RamakrishnaMatte, H.B.Rajendra, Aninda J.Bhattacharyya, C.N.R.Rao, Employing synergistic interactions between fewlayer WS2 and reduced graphene oxide to improve lithium storage,cyclability and rate capability of Li-ion batteries, Nano Energy, 2013, 2, 787–793 [7] S.V Prabhakar Vattikutia, Chan Byon , Veerendra Chitturi, Selective hydrothermally synthesis of hexagonal WS2 platelets and their photocatalytic performance under visible light irradiation, Superlattices and Microstructures, 2016, 94, 39-50 58 [8] Yuanhua Sang, Zhenhuan Zhao, Mingwen Zhao, Pin Hao, Yanhua Leng and Hong Liu, From UV to Near-Infrared, WS2 Nanosheet: A Novel Photocatalyst for Full Solar Light Spectrum Photodegradation, MaterialsViews, 2013 [9] Xiaodong Xu, Chandra Sekhar Rout, Jieun Yang, Ruiguo Cao, Pilgun Oh, Hyeon Suk Shin and Jaephil Cho, Freeze-dried WS2 composite with low content of graphene as high-rate lithium storage material, Journal of Materials Chemistry A, 2013, 1-6 [10] L Rapoport, Y Bilik, Y Feldman, M Homyonfer, S R Cohen and R Tenne, Nature,1997, 387, 791 [11] A Rothschild, S R Cohen and R Tenne, Appl Phys Lett, 1999, 75, 4025 [12] G Alonso, V Petranovskii, M Del Valle, J Cruz-Reyes, A Licea- Claverie and S Fuentes, Appl Catal., A, 2000, 197, 87 [13] J N Coleman, M Lotya, A O’Neill, S D Bergin, P J King, U Khan, K Young, A Gaucher, S De, R J Smith, I V Shvets, S K.Arora, G Stanton, H.Y Kim, K Lee, G T Kim, G S Duesberg, T Hallam, J J Boland, J J Wang, J F Donegan, J C Grunlan, G Moriarty, A Shmeliov, R J Nicholls, J M Perkins, E M Grieveson, K Theuwissen, D W McComb, P D Nellist and V Nicolosi, Science 2011, 331, 568 [14] N Perea-López, A L Elías, A Berkdemir, A Castro-Beltran, H R Gutiérrez, S Feng, R Lv, T Hayashi, F López-Urías, S Ghosh, B Muchharla, S Talapatra, H Terrones and M Terrones, Adv Funct, Mater, 2013 [15] Hao Liu, Dawei Su, Guoxiu Wang, Shizhang Qiao, An ordered mesoporous WS2 anode material with superior electrochemical performance for lithium ion batteries, Journal of Materials Chemistry, 2012, 22,34 59 [16] Duck Hyun Youn, Changshin Jo, Jae Young Kim, Jinwoo Lee, Jae Sung Lee, Ultrafast synthesis of MoS2 or WS2-reduced graphene oxide composites via hybrid microwave annealing for anode materials of lithium ion batteries, Journal of Power Sources, 2015, 295, 228-234 [17] Yu Liu, Wei Wang, Yewu Wang, Xinsheng Peng, Synergistic performance of porous laminated tungsten disulfide/ copper oxide/single-wall carbon nanotubes hybrids for lithium ions batteries, Electrochimica Acta, 2014,148, 73– 78 [18] J Li, L.P Wu, L.Z Long, M Xi, X.J Li, Preparation of titania nanotubeCd0.65Zn0.35S nanocomposite by a hydrothermal sulfuration method for efficient visible-light-driven photocatalytic hydrogen production, Appl Surf Sci, 2014, 322, 265–271 [19] J Zhang, L.F Qi, J.R Ran, J.G Yu, S.Z Qiao, Ternary NiS/ZnxCd1−xS/reduced graphene oxide nanocomposites for enhanced solar photocatalytic H2-production activity, Adv Energy Mater, 2014, 4, 1301925 [20] J.G Yu, L.F Qi, M Jaroniec, Hydrogen production by photocatalytic water splitting over Pt/TiO2 nanosheets with exposed (0 1) facets, J Phys Chem C, 2010, 114, 13118–13125 [21] C Wang, Q.Q Hu, J.Q Huang, L Wu, Z.H Deng, Z.G Liu, Y Liu, Y.G Cao, Efficient hydrogen production by photocatalytic water splitting using N-doped TiO2 film, Appl Surf Sci, 2013, 283, 188–192 [22] X Li, J.G Yu, J.X Low, Y.P Fang, J Xiao, X.B Chen, Engineering heterogeneous semiconductors for solar water splitting, J Mater Chem A, 2015, 3, 2485–2534 60 [23] Y.D Hou, Y.S Zhu, Y Xu, X.C Wang, Photocatalytic hydrogen production over carbon nitride loaded with WS2 as cocatalyst under visible light, Appl Catal B, 2014, 156, 122–127 [24] D B Ingram, P Christopher, J L Bauer, S Linic, Predictive Model for the Design of Plasmonic Metal/Semiconductor Composite Photocatalysts, ACS Catalysis, 2011, 1, 1441 – 1447 [25] J.R Ran, J Zhang, J.G Yu, M Jaroniec, S.Z Qiao, Earth-abundant cocatalysts for semiconductorbased photocatalytic water splitting, Chem Soc Rev, 2014, 43, 7787–7812 [26] Y Wang, X.C Wang, M Antonietti, Polymeric graphitic carbon nitride as a heterogeneous organocatalyst: from photochemistry to multipurpose catalysis to sustainable chemistry, Angew Chem Int Ed, 2012, 51, 68–89 [27] D.M Teter, R.J Hemley, Low compressibility carbon nitrides, Science, 1996 [28] I Alves, G Demazeau, B Tanguy and F Weill, On a new model of the graphitic form of C3N4, Science Direct, 1999 [29] A Hameed, M A Gondal, Z H Yamani, Effect of transition metal doping on photocatalytic activity of WO3for water splitting under laser illumination: role of 3d-orbitals, Catal Commun., 2004, 5, 715–719 [30] S Wang, Q Y Gao and J C Wang, J Phys Chem B, 2005, 109, 17281– 17289 [31] Y J Zhang, T Mori, J H Ye and M Antonietti, J Am Chem Soc., 2010, 132, 6294–6295 [32] R C Dante, P Martin-Ramos, A Correa-Guimaraes, J Martin-Gil, Synthesis of graphitic carbon nitride by reaction of melamine and uric acid, Materials Chemistry and Physics 130, 2011, 1094– 1102 61 ... tài: Nghiên cứu tổng hợp ứng dụng vật liệu WS có cấu trúc nano Trong đó, nhược điểm WS2 khắc phục cách tổng hợp lúc WS2 g-C3N4 phương pháp đơn giản để tạo vật liệu làm xúc tác quang cho phản ứng. .. quang vật liệu tổng hợp phản ứng phân hủy xanh methylen điều kiện ánh sáng khả kiến Nội dung nghiên cứu Đề tài có nội dung nghiên cứu sau: 5.1 Tổng hợp vật liệu xúc tác, 5.2 Đặc trưng vật liệu tổng. .. cấu trúc WS2 là: 1T -WS2, 2H -WS2 (loại phổ biến nhất) 3R -WS2 - WS2 vật liệu có lượng vùng cấm hẹp, khoảng 1,35 eV, vùng hấp thụ ánh sáng mở rộng đến 910nm Hình 1.1 Cấu trúc WS2 -WS2 có nhiều ứng